[实用新型]一种背腔缝隙耦合贴片天线

说明书

本实用新型公开了一种背腔缝隙耦合贴片天线，涉及通信、测控和雷达技术领域。其包括辐射层、馈电网络层、背腔层和射频接插件；辐射层上表面敷刻有两个圆形耦合贴片，馈电网络层的金属敷铜层上具有矩形缝隙和两个月牙型缝隙，微波介质板的下表面设有微带馈线，微带馈线的一端与射频接插件的内导体连接，另一端穿过矩形缝隙在微波介质板下表面上的投影区域，构成终端开路的无耗开路线；背腔层内设有两个椭圆台形腔体，椭圆台形腔体的上底面大于下底面，两个椭圆台形腔体之间设有用于屏蔽微带馈线上射频信号的沟槽。本实用新型具有驻波带宽宽、轴比带宽宽的特点，可用于通信、测控系统中飞行器载体的高性能低轮廓圆极化天线。

技术领域

本实用新型涉及通信、测控和雷达技术领域，特别是指一种背腔缝隙耦合贴片天线。

背景技术

当前，在海洋通信、测控系统中广泛应用圆极化天线，其具有抗干扰，抑制电磁波多径效应的特点。圆极化天线主要有以下几种结构形式，在性能上虽各有特点，但均存在某些不足：

1、切角圆极化微带天线，该形式天线结构简单，轮廓低，但天线轴比、驻波带宽小于2%。

2、外接圆极化电桥的圆极化微带天线形式，该形式的微带天线轴比、驻波带宽较宽通常其小于3dB轴比带宽大于15%，小于2的驻波带宽大于20%，但外接圆极化电桥占用空间较大、馈线冗长、差损较大，不利于天线、网络一体化设计。

3、波导结构圆极化天线，该形式的辐射效率高、轴比小于3dB的带宽大于20%，但是馈电网络占用空间较大、结构笨重，不利于天线低轮廓设计。

实用新型内容

本实用新型目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种背腔缝隙耦合贴片天线，该天线采用网络一体化设计，具有轴比带宽宽、结构紧凑、辐射效率高的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种背腔缝隙耦合贴片天线，包括从上至下设置的辐射层1、馈电网络层2、背腔层3和射频接插件4；所述辐射层1为下表面无敷铜层的微波印制板，所述微波印制板的上表面敷刻有两个圆形耦合贴片5；所述馈电网络层2包括微波介质板6以及设于微波介质板上表面的金属敷铜层7，所述金属敷铜层7上具有矩形缝隙8和对应于两个圆形耦合贴片5的两个月牙型缝隙9，两个月牙型缝隙9相对于馈电网络层2的中心呈中心对称，所述月牙型缝隙9的轮廓由凸向相同的大小两个圆弧构成，所述矩形缝隙8的中心与馈电网络层2的中心重合，矩形缝隙8的一端恰好与一个月牙型缝隙的一个尖端连通，另一端恰好与另一个月牙型缝隙的一个尖端连通；所述微波介质板6的下表面设有微带馈线10，微带馈线10的延伸方向与矩形缝隙8的延伸方向正交，微带馈线10的一端与射频接插件4的内导体连接，另一端穿过矩形缝隙8在微波介质板6下表面上的投影区域，构成终端开路的无耗开路线；所述背腔层3内设有对应于两个圆形耦合贴片5的两个椭圆台形腔体11，椭圆台形腔体11的上底面大于下底面，两个椭圆台形腔体之间设有用于屏蔽微带馈线10上射频信号的沟槽12。

具体的，所述月牙型缝隙9的大圆弧所在圆直径为，小圆弧所在圆直径为，两个月牙型缝隙9大圆弧圆心的连线与所述矩形缝隙8的延伸方向平行，馈电网络层中心、大圆弧圆心和小圆弧圆心顺次连接所构成的夹角为锐角，两个月牙型缝隙9大圆弧圆心之间的距离为，为天线中心频率的对应波长。

具体的，所述的椭圆台形腔体11的高为，上底面长轴为，短轴为，下底面长轴为，短轴为，椭圆台形腔体11的底面长轴与矩形缝隙8的延伸方向平行，椭圆台形腔体11的中轴线经过对应月牙型缝隙9的大圆弧圆心以及对应圆形耦合贴片5的圆心，所述沟槽12的槽深小于或等于3mm并大于或等于2mm。

本实用新型与背景技术比较有如下优点：

1、本实用新型天线包括辐射层、馈电网络层、背腔层和射频接插件，馈电网络层的金属敷铜层上具有矩形缝隙和月牙型缝隙，背腔层内设有椭圆台形腔体。该天线结构新颖、简单、紧凑，可以满足宽带圆极化辐射要求。